750kV悬式避雷器运行电场分析与设计改进
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更新于2024-08-12
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"这篇论文详细探讨了750kV悬挂式避雷器在运行状态下的电场计算和设计优化问题。作者王世山通过建立2D轴对称有限元模型,对避雷器置于地面时的电场进行了计算,并定义了阀片电压偏差率作为优化目标。使用最小二乘法确定了目标函数与均压环直径和悬挂高度的关系,从而找到了地面状态下的最优结构。实测结果与计算结果一致。然而,当避雷器在实际运行环境中,即悬挂在金属塔上时,考虑到金属塔和母线的影响,建立了3D有限元模型,计算出的阀片电压偏差率分布显著不同。这表明不能直接将地面测量数据应用于运行状态分析。论文提出,在运行状态下,当高低压端阀片电压偏差率最接近时,均压环位置最佳。根据这一原则设计的750kV避雷器,其阀片电压最大偏差率降至11%,符合不超过15%的企业标准,对750kV避雷器的制造具有重要的指导价值。"
这篇论文的核心知识点包括:
1. **电场计算**:使用2D轴对称有限元模型来模拟和计算避雷器置于地面时的电场分布,这是理解设备工作原理和评估其性能的关键步骤。
2. **阀片电压偏差率**(RVW):定义了一个新的度量标准,用于衡量避雷器内部阀片间的电压均匀性,这对于优化避雷器性能至关重要。
3. **设计优化**:通过最小二乘法求解拟合多项式,找到最佳的均压环直径和悬挂高度组合,以减小阀片电压偏差,实现了地面状态下的结构优化。
4. **运行状态分析**:在考虑金属塔和母线效应的3D有限元模型下,分析了避雷器在实际运行环境中的电场变化,揭示了地面测量数据的局限性。
5. **均压环的理想位置**:论文指出,当高低压端阀片电压偏差率接近时,均压环位置最理想,这是设计避雷器时需要遵循的原则。
6. **工程应用**:设计的优化避雷器满足了企业提出的15%最大阀片电压偏差率指标,对西北电网750kV避雷器的制造提供了理论指导。
这篇研究对于理解高压电气设备的工作特性,特别是在实际运行条件下的性能表现,以及如何通过优化设计提高其效能,提供了宝贵的理论依据和实践方法。
2021-12-04 上传
2021-08-28 上传
2021-01-13 上传
2021-12-22 上传
2021-08-08 上传
2021-10-16 上传
2021-06-27 上传
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